Este documento presenta conceptos básicos sobre balances de materia en procesos reactivos. Explica que un balance de materia aplica la ley de conservación de la materia al contabilizar las entradas y salidas de un proceso. También define procesos reactivos, calores de reacción, y leyes como la de Hess que permiten calcular calores de reacción a partir de etapas. El documento incluye ejemplos y tablas para ilustrar estos conceptos clave.

1. CONCEPTOSBÁSICOS DE
BALANCES DE MATERIAEN
PROCESOSREACTIVOS
INTEGRANTES
• EMILY ARIAS
• MONICA SALINAS
• ALLISON ONTANEDA
• ILEANA LOJANO
• JORDY GONZAGA

2. OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Dar a conocer los conceptos básicos de balances de materia en procesos reactivos, su definición, aplicaciones
e importancia en la ingeniería química mediante un método investigativo y expositivo con la finalidad de
afianzar conocimientos previos.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
✓ Determinar de manera practica la gran utilidad de los procedimientos aplicados en el balance al momento
de la resolución de ejercicios.

3. INTRODUCCIÓN
Los balances de materia y energía son una forma de contabilizar las entradas y salidas de
materiales de un proceso o de una parte de éste y pueden ser aplicados a aquellos procesos en
donde las propiedades de las materias primas tienden a variar, con la finalidad de obtener
productos estandarizados que sirvan para cubrir las necesidades de la sociedad.
Se basan en las leyes de la conservación de la masa y la energía. Estas leyes indican que la masa y la energía
son constantes y que por lo tanto la masa y la energía entrante a un proceso, deben ser iguales a la masa y
energía salientes a menos que se produzca una acumulación dentro del proceso.
La ecuación de balance de materia que se aplica para el reactor es la ecuación:
Entrada + Generación = Salida + Consumo

4. CONCEPTOSBÁSICOSDE BALANCES DE MATERIAEN
PROCESOSREACTIVOS
Balance de materia:
la aplicación práctica de la Ley de conservación de la materia. Dicha
ley, nos indica que toda la masa que entra a un sistema sale y/o se
acumula, según el tipo de sistema que tengamos. En pocas palabras, la
masa no se crea ni se destruye, sólo se transforma.
Procesos reactivos:
Un reactivo o reactante: es toda sustancia que interactúa con otra en una
reacción química y que da lugar a otras sustancias de propiedades,
características y conformación distinta, denominadas productos de
reacción o simplemente productos.
Calores de reacción:
Es la cantidad de energía calorífica que el sistema ha de ceder o
absorber para que la temperatura permanezca constante durante todo el
proceso de la reacción química.

5. CALORDE REACCIÓN O ENTALPÍADE REACCIÓN
 Reacción exotérmica: Si el entorno libera o desprende calor y el medio exterior recibe energía de la
reacción. ΔH negativo
 Reacción endotérmica: si el sistema absorbe energía o calor del entorno. ΔH positivo
El calor de reacción (o entalpía de reacción), ∆𝐻𝑟 (T, P), es el cambio de entalpía para un proceso en el
cual las cantidades estequiométricas de reactivos a temperatura T y presión P reaccionan en su totalidad en
una reacción única, para formar productos a las mismas temperatura y presión
Por ejemplo, el calor de la reacción del carburo de calcio a 25ºC y 1 atm es:
∆𝐻𝑟 25°𝐶, 1 𝑎𝑡𝑚 = −125,4
𝑘𝐽
𝑚𝑜𝑙

6. EJERCICIO
1
2

7. LEY DE HESS
Medición y cálculo de los calores de reacción: ley de Hess
Si una serie de reactivos reaccionan para dar una serie de productos, el calor de reacción
liberado o absorbido es independiente del número de etapas.
𝐶𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 → 𝐸𝑛𝑡𝑎𝑙𝑝𝑖𝑎 ∆𝐻
→ 𝐶𝑢𝑎𝑛𝑡𝑜 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑒𝑠 𝑐𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 𝑜 𝑔𝑎𝑛𝑎𝑑𝑜 𝑒𝑛 𝑢𝑛𝑎 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛
→ ∆𝐻 = ∆𝐻𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑠 − ∆𝐻𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠
Numero de etapas

8. EJERCICIO
1
2

9. REACCIONES DE FORMACION Y
CALORES DE FORMACION
Es aquella por la cual se forma dicho compuesto a partir de sus constituyentes elementales en la
forma en que se encuentra normalmente en la naturaleza (p. ej. O2 en lugar O).
Los calores estándar de formación de muchos compuestos aparecen en la tabla B. 1 del libreo
de Felder. Por ejemplo, ∆𝐻𝑓
°
para nitrato de amonio cristalino se da en la tabla B. 1 como
− 365,14
𝑘𝐽
𝑚𝑜𝑙
, lo cual significa que
(+ 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑠, − 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑖𝑣𝑜𝑠) y ∆𝐻𝑓
°
es el calor estándar de formación de esta
especie, entonces el calor estándar de la reacción es
Los calores estándar de formación de todas las especies elementales deben igualarse a cero en
esta fórmula.

10. CALORES DE OCMBUSTIÓN
Los calores estándar de reacciones que incluyen sólo a las sustancias combustibles y productos
de la combustión, pueden calcularse a partir de los calores estándar de combustión tabulados,
aplicando la ley de Hess de otro modo
Como ambos pasos incluyen sólo reacciones de combustión, el cambio total de entalpia − que
es igual al calor de reacción deseado− se puede determinar por entero a partir de los calores de
combustión como

11. EJERCICIO
1
2

12. ANEXOS
TABLA B 1

13. GRACIAS